《混凝土結(jié)構(gòu)基本原理》第八知識單元 樓蓋設(shè)計(jì) 01

混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第10章內(nèi)力包絡(luò)圖將所有活荷載不利布置情況的內(nèi)力圖與恒載的內(nèi)力圖疊加，并將這些內(nèi)力圖全部疊畫在一起，其外包線就是內(nèi)力包絡(luò)圖。內(nèi)力包絡(luò)圖給出了連續(xù)梁各個截面可能出現(xiàn)的內(nèi)力的上、下限，是連續(xù)梁截面承載力設(shè)計(jì)計(jì)算的依據(jù)如彎矩包絡(luò)圖是計(jì)算和布置縱筋的依據(jù)，也即抵抗彎矩圖應(yīng)包住彎矩包絡(luò)圖；剪力包絡(luò)圖是計(jì)算和布置腹筋的依據(jù)，也即抵抗剪力圖應(yīng)包住剪力包絡(luò)圖。混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第10章G=30kNQ=30kN分析以下兩跨連續(xù)梁的彎矩包絡(luò)圖2m2m2m2m2m2m混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第10章混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第10章混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第10章§10.3整體式（現(xiàn)澆）雙向板梁板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)雙向板按彈性理論的內(nèi)力計(jì)算按彈性理論取微元體，建立微分方程式并求解，根據(jù)邊界條件可以求出板的內(nèi)力與變形?；蚩v橫各取一單元寬板帶，按交點(diǎn)處撓度相等進(jìn)行荷載分配。單區(qū)格雙向板的內(nèi)力計(jì)算混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第10章主頁目錄幫助上一章下一章式中，彎矩系數(shù)和撓度系數(shù)的取值對常見的六種情況可查教材附錄，對其他支承情況可查設(shè)計(jì)手冊。單位板寬內(nèi)彎矩和撓度計(jì)算方法：…10-14l取用lx和ly

中較小者。雙向板帶截面受彎截面剛度混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第10章彎矩系數(shù)的取值對常見的六種情況混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第10章主頁目錄幫助上一章下一章式中，mx和my仍按表計(jì)算。μ為泊桑比，混凝土的μ＝0.2，表中系數(shù)是按μ＝0算得的，當(dāng)μ不等于0時，支座彎矩仍查表計(jì)算，跨中彎矩要按下列公式計(jì)算：混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第10章多區(qū)格雙向板的內(nèi)力計(jì)算(1)計(jì)算跨中最大彎矩求區(qū)格A時：A區(qū)格活載滿布，然后隔跨區(qū)格布置活載。 AAAAAAAA混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第10章主頁目錄幫助上一章下一章活載最不利布置方法當(dāng)求某一區(qū)格跨中最大彎矩時，在該區(qū)格及其前后左右每隔一區(qū)格應(yīng)布置活荷載，即呈棋盤式布置。支承條件g+q/2荷載作用下，各中間支座可視為固支。若A區(qū)格為邊區(qū)格，則邊支座有邊梁時為固支，無邊梁時為簡支。在q/2荷載作用下，中間各支座可視為簡支。若A區(qū)格為邊區(qū)格，則邊支座有邊梁時為固支，無邊梁時為簡支。內(nèi)力計(jì)算a.先求A區(qū)格在g+q/2荷載作用下的跨中彎矩，按四邊固支條件查單區(qū)格板的表?；炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第10章主頁目錄幫助上一章下一章b.在求A區(qū)格在q/2荷載作用下的跨中彎矩，按四邊鉸支條件查單區(qū)格板的表。c.將a、b計(jì)算結(jié)果疊加得最后結(jié)構(gòu)。跨中最大撓度也按上述方法計(jì)算。(2)計(jì)算支座最大彎矩活載最不利布置方法為簡化計(jì)算，假定各區(qū)格均布滿活載。支承條件中間支座均為固支，邊支座按實(shí)際支座情況而定。內(nèi)力計(jì)算a.根據(jù)支承情況和g+q的荷載查單區(qū)格板的表格計(jì)算相應(yīng)的支座彎矩?；炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第10章主頁目錄幫助上一章下一章b.由以上討論可見，雖然是多區(qū)格雙向板，計(jì)算時仍是一個區(qū)格、一個區(qū)格地單獨(dú)計(jì)算。c.計(jì)算可從較大的區(qū)格開始，當(dāng)相鄰兩跨所求得的同一支座的彎矩不等時，取平均值作為該支座的彎矩配筋。(3)支座梁內(nèi)力計(jì)算荷載分配由每區(qū)格四角按對角線將區(qū)格劃分為四塊，每塊上的恒載和活載傳遞給相鄰的支承梁。不考慮板的連續(xù)性?；炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第10章內(nèi)力a.三角形荷載作用下的內(nèi)力化為等效均布荷載計(jì)算，見教材中附錄12。b.梯形荷載作用下的內(nèi)力可先按固端彎矩相等的條件換算成等效均布荷載。見附錄12。等效荷載混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第10章雙向板按塑性理論計(jì)算設(shè)計(jì)時為考慮內(nèi)力重分布特性，按極限平衡法設(shè)計(jì)，用鋼量比按彈性理論設(shè)計(jì)可節(jié)省20％～25％以上。`混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第10章主頁目錄幫助上一章下一章試驗(yàn)彈性開裂與裂縫相交的鋼筋屈服形成機(jī)構(gòu)鋼筋混凝土的雙向板的破壞裂縫分布混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第10章主頁目錄幫助上一章下一章

塑性鉸線及其確定

板中連續(xù)的一些截面均出現(xiàn)塑性鉸，連在一起稱為塑性鉸線。板的極限荷載：當(dāng)板中出現(xiàn)足夠數(shù)量的塑性鉸線后，板成為機(jī)動體系，達(dá)到其承載能力極限狀態(tài)而破壞，這時板所承受的荷載為板的極限荷載。板中塑性鉸線的分布形式與以下因素有關(guān)：板的平面形狀周邊支承條件兩方向跨中、支座的配筋量荷載類型等混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第10章均勻受荷雙向板破壞機(jī)構(gòu)示例混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第10章

結(jié)構(gòu)塑性理論計(jì)算的基本原理（1）塑性理論分析須滿足的三個條件

:極限條件機(jī)動條件平衡條件

（2）常用的塑性理論計(jì)算方法分析:

上限解法（滿足機(jī)動條件及平衡條件）：

1）機(jī)動法或功能法——利用功能方程求解

2）極限平衡法——直接建立平衡方程求解下限解法（滿足極限條件及平衡條件）：

1）直接選取彎矩分布方程

2）板帶法

混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第10章（3）極限分析：結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面尺寸、材料強(qiáng)度等已定，求結(jié)構(gòu)所能負(fù)擔(dān)的極限荷載值極限設(shè)計(jì)：結(jié)構(gòu)上所作用的荷載值已知，根據(jù)荷載作用下的結(jié)構(gòu)內(nèi)力值，確定結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面尺寸及材料強(qiáng)度等

極限條件平衡條件機(jī)動條件下限解法真實(shí)解上限解法找多種內(nèi)力場，取其中最大荷載找多種破壞機(jī)構(gòu)，取其中最小荷載（不滿足極限條件）（未破壞）混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第10章極限平衡法（塑性鉸線法）(1)

基本假定塑性鉸發(fā)生在彎矩最大的截面上；塑性鉸線是直線；節(jié)板為剛性板，板的變形集中在塑性鉸線上；在所有可能的破壞圖式中，必有一個是最危險的，其極限荷載為最小；塑性鉸線上只有彎矩，沒有其他內(nèi)力?；炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第10章主頁目錄幫助上一章下一章(2)

極限荷載中間區(qū)格的破壞圖式及極限荷載如下：塑性鉸線與邊線的夾角隨荷載及邊長比而改變，為簡化起見，取。混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第10章均布荷載下四邊連續(xù)板跨中：支座：沿跨中塑性鉸線上兩個方向的總極限彎矩：混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第10章混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第10章混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第10章

計(jì)算公式:

四邊簡支雙向板

四邊固定活連續(xù)雙向板混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第10章機(jī)動法（功能法）混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第10章主頁目錄幫助上一章下一章(3)

設(shè)計(jì)公式四邊固支雙向板設(shè)計(jì)時，以P代替Pu，以M1、M2…代替M1u、

M2u…

，同時令：…10-15…10-16混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第10章主頁目錄幫助上一章下一章將上列四式代入式（10-15），得通常取=1/n2,

=2

，則…10-16…10-17混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第10章主頁目錄幫助上一章下一章…10-18若四邊簡支（β=0

）鋼筋彎起時，為了合理利用鋼筋，參考按彈性理論分析的結(jié)構(gòu)，將兩個方向的跨中彎矩均在距支座l01/

4處彎起50％。這時，距支座l01/

4以內(nèi)的跨中塑性鉸線上單位板寬的極限彎矩分別為m1/

2與m2/

2，則式（10-16）變?yōu)椤?0-19混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第10章中間板帶與邊板帶的正彎矩鋼筋配置混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第10章

配筋計(jì)算：

截面有效高度：短跨：方向長跨：方向混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第10章雙向板的截面設(shè)計(jì)與構(gòu)造要求截面設(shè)計(jì)(1)

對四邊都與梁整體澆接的板，考慮拱效應(yīng)，其彎矩設(shè)計(jì)值可按下列情況予以減少：中間區(qū)格板的支座及跨內(nèi)截面減少20％。邊區(qū)格板的跨內(nèi)截面及第一內(nèi)支座處截面：當(dāng)lb/

l

<1.5時，減少20％；當(dāng)1.5≤

lb/

l≤2.0時，減少10％。式中l(wèi)為垂直于樓板邊緣方向板的計(jì)算跨度；lb為沿樓板邊緣方向板的計(jì)算跨度。角區(qū)格板截面彎矩值不予折減?；炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第10章主頁目錄幫助上一章下一章(2)

截面有效高度(3)

配筋計(jì)算：單位寬度內(nèi)所需鋼筋，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第10章主頁目錄幫助上一章下一章（1）板厚

80～160mm，簡支板h/l01

≥1/45；連續(xù)梁h/l01

≥1/50（l01為短跨跨長）。構(gòu)造要求（2）鋼筋的配置短跨方向鋼筋放在外邊，長跨方向放在里面?？蓪⒚恳环较蚍殖砂鍘?，兩個方向的邊緣板帶寬度均為l01/4。邊緣板帶單位寬度范圍內(nèi)的配筋等于中間板帶單位寬度范圍的一半。支座上承受負(fù)彎矩的鋼筋按計(jì)算確定，沿支座均勻配置，伸入支座長不小于l01/4。混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第10章§10.４整體式樓梯和雨篷設(shè)計(jì)1.按其平面布置可分為:

單跑樓梯、雙跑樓梯、三跑樓梯；2.按施工方法可分為:

整體式樓梯與裝配式樓梯;3.按結(jié)構(gòu)構(gòu)造分為：梁式樓梯、板式樓梯或其他形式樓梯(剪刀式、螺旋式樓梯)樓梯的形式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第10章螺旋樓梯雙跑樓梯混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第10章雙跑樓梯混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第10章混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第10章樓梯設(shè)計(jì)要點(diǎn)板式樓梯混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第10章

傳力路徑：均布荷載梯段板平臺梁結(jié)構(gòu)簡化（1）梯段板簡支于平臺梁，為簡支斜板，再簡化為水平梁（梁寬為梯段板寬度）；

2）平臺梁簡支于橫墻，簡化為簡支梁；

3）平臺板為四邊支承的單區(qū)格板，視實(shí)際情況直接查表計(jì)算。

混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第10章主頁目錄幫助上一章下一章?lián)Q算成與板面垂直的荷載后，按簡支梁求跨中彎矩，考慮到支座構(gòu)造后，近似?。骸?0-20式中：混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第10章

傳力路徑：

均布荷載踏步板斜梁平臺梁結(jié)構(gòu)簡化

1）踏步板簡支于斜梁；

2）斜梁簡支于平臺梁；

3）平臺梁簡支于橫墻；

4）平臺板為四邊支承的單區(qū)格板，視實(shí)際情況直接查表計(jì)算。梁式樓梯

組成：踏步板、斜梁、平臺梁、平臺板?；炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第10章主頁目錄幫助上一章下一章(1)踏步板：厚度一般為30～50mm。取一個踏步板按簡支計(jì)算，支承在斜梁上。每一踏步的配筋不小于2φ8。混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第10章主頁目錄幫助上一章下一章…10-21式中：(2)斜梁：按梯為斜板公式計(jì)算內(nèi)力在配筋。混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第10章主頁目錄幫助上一章下一章(3)平臺梁：按簡支梁計(jì)算。斜梁傳來的荷載為集中荷載。如：斜梁有沿梁軸方向作用的力，該力對平臺梁產(chǎn)生水平推力或拉力。混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第10章主頁目錄幫助上一章下一章(4)平臺板：將平臺板取出，與梁整澆時為固支，用墻支承時為簡支，如下圖為三邊由墻支承，一邊由平臺梁支承。由比l2/l1區(qū)分按單向板或雙向板設(shè)計(jì)?；炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第10章混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第10章混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第10章混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第10章混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第10章主頁目錄幫助上一章下一章雨篷設(shè)計(jì)要點(diǎn)組成：雨篷板+雨篷梁設(shè)計(jì)內(nèi)容(1)雨篷板設(shè)計(jì)；(2)雨篷梁設(shè)計(jì)；(3)雨篷抗傾覆驗(yàn)算。雨篷板設(shè)計(jì)取1m寬板帶，按懸臂構(gòu)件設(shè)計(jì)，注意事項(xiàng)為：(1)活荷載要考慮分布與集中兩種形式，選彎矩大者配筋。混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第10章主頁目錄幫助上一章下一章(2)受力鋼筋配在板的頂面雨篷梁設(shè)計(jì)(1)雨篷梁上的荷載：雨篷梁自重；雨篷板自重及其上的活荷載；雨篷梁上墻體重。混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第10章主頁目錄幫助上一章下一章樓上梁板荷載注意：當(dāng)hwln時，計(jì)入梁板上荷載；當(dāng)hw≥ln時，不計(jì)梁板荷載。注意：當(dāng)hwln/3時，取全部墻重；當(dāng)hw≥ln/3時，取ln/3墻重?；炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第10章主頁目錄幫助上一章下一章(2)雨篷梁抗彎、抗剪計(jì)算按簡支梁承受均布荷載計(jì)算混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第10章主頁目錄幫助上一章下一章(3)

雨篷梁抗扭計(jì)算按簡支梁承受均布荷載計(jì)算。混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第10章主頁目錄幫助上一章下一章雨篷抗傾覆驗(yàn)算繞O點(diǎn)傾覆，傾覆點(diǎn)距墻內(nèi)側(cè)x0=

0.13b

，要滿足：混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第10章主頁目錄幫助上一章下一章式中：M0v——傾覆力矩，由雨篷板上的恒載和活載設(shè)計(jì)值引起。施工集中荷載1.0kN，可每隔2.5～3.0m考慮一個。

Mr——雨篷的抗傾覆力矩設(shè)計(jì)值，按下式計(jì)算：